地震波形分类技术在地质异常体解释中的应用

地震波形分类技术具有统计地震信号总体变化和反映这种变化分布规律的特点,是地震属性分析技术的重要延伸,在地质异常体解释方面具有良好的应用效果。高密度三维地震资料具有高信噪比,高分辨率和高保真度的特点,尝试利用波形分类技术对高密度三维地震资料反映的煤层赋存状态、岩浆岩侵入区进行预测,并对陷落柱解释方法进行了研究。井下巷道实际揭露和钻孔验证结果表明:波形分类方法解释的地质异常体精度高、圈定范围准确,可以为煤矿安全开采提供精准的地质资料。      

局部地震属性识别火山岩体

中国的火山岩储层具有很大的生油潜力,尤其在东北地区的松辽盆地,火山岩广泛发育,如何有效识别火山岩储层具有重要意义。地震属性是一种有效的储层特征分析工具,是研究火山岩空间分布的参数。频率、地震倾角和曲率等属性是利用地震数据识别火山岩的敏感特征。笔者提出利用局部地震属性方法,通过计算地震剖面的局部频率,在局部频率数据体上画出低频的区域范围,对同一剖面计算曲率,在曲率数据体上将高曲率值区域圈出,在地震剖面上将这两个区域进行叠置显示,能够自动识别出火山岩体的可能分布区域,为进一步识别火山岩储层提供指导。     

构造曲率与振幅曲率在地震资料解释中的应用

通过对曲率属性的分析对比,寻找适合研究区的曲率,从而提高解释的精度和效率。振幅曲率与构造曲率在数学上是相互独立的,通过对地震振幅数据的二阶微分求取可以得到振幅曲率属性。针对断层以及地质异常体在常规地震剖面上表现为同相轴的变化、扭曲、振幅突变等特征,利用曲率属性上表现为线性构造,进行断层以及地质异常体的识别,同时总结了曲率属性在解释应用中应注意的问题。振幅曲率不但能反映构造特征,同时能够突出由地质因素造成的振幅差异,从而反映地质特点,对刻画地质体的轮廓、分层结构、断裂系统等非常有效。应用实例表明,曲率属性能够有效识别出断裂发育分布,利用振幅曲率断层的轨迹,沉积体边界刻画得清晰、连续,利于解释,可减少解释多解性。     

基于地震波形差异属性精细分析煤矿陷落柱边界及发育高度

通过对煤炭采区三维地震属性的研究,提出了基于地震波形差异属性解释煤矿陷落柱的发育边界、发育高度的技术方法,实例表明：地震波形差异属性对地质异常体的分辨能力与参与波形差异比较的道数及时间分析窗口大小有关,多道数、大时窗,可突出大的地质异常;相反少道数、小时窗可有效反映小的地质异常体,特别是对小地质异常体边界的刻画会更准确。与地震时间剖面、地震属性切片及倾角属性剖面相比,地震波形差异属性解释陷落柱在煤层中的发育边界、发育高度方面具有明显的优势。     

小尺度曲率属性在煤田小微构造解释中的应用

煤田小微构造作为煤矿主要致灾源之一,对其精细解释与圈定是矿井安全高效生产的重要保障,而单纯借助传统的地震勘探方法与技术手段解决该问题,已无法满足精准开采地质保障的需求。为此,基于叠后三维地震数据体,通过提取60 Hz以上高频段成分信息,进行地震数据重构,并基于此提取小尺度的最小负曲率属性,对研究区小微构造进行解释与分析。通过与现场小微构造揭露和解释情况对比表明:基于高频信息重构的地震数据体纵向分辨率高,提取的小尺度曲率属性细节刻画能力强,相对于传统的最小负曲率属性在指示小微构造方面优势明显。因此,将基于重构地震数据体提取的小尺度曲率属性应用于煤田小微构造解释与圈定是合理可行的。      

地震属性解释技术在探测陷落柱中的研究与应用

为有效识别采区中陷落柱,提高煤田地震勘探的解释精度,在三维地震数学模型的基础上,设计了相对容易建立的三维陷落柱模型。通过正演模拟,对提取模型数据的地震层属性、方差体属性进行研究、分析、优化与筛选,最终得到对陷落柱反应灵敏的地震属性。将该研究成果应用到某勘探区的资料解释中,解释成果经采掘资料验证．该方法选定的地震属性具有较高的构造识别精度。     

基于频谱分解的陷落柱识别技术的应用

为解决煤田陷落柱难以识别的问题,以邢东矿1200勘探区揭露的X7陷落柱为研究对象,综合利用地震、测井及现场揭露等多种基础资料及综合地质研究成果,基于频谱分解技术,定性解释了X7陷落柱在地震剖面的几何分布。结果表明,在识别陷落柱时频谱分解技术优于常规地震属性技术,其方法可靠、有效,为其他区域内复杂地质体定性预测提供了技术依据。      

蚂蚁曲率融合属性在华北潜山裂缝型储层中的应用

裂缝及断裂的分布影响着潜山的储层和成藏条件,以华北潜山1区地震数据体为研究对象,对构造平滑后的数据体分别进行常规曲率计算,曲率坐标旋转和蚂蚁体属性的计算来预测裂缝和断裂的大概分布情况,多种属性对比后发现这些单一属性虽然都能不同程度反映裂缝发育,但都有各自的弊端。为了提高裂缝预测效果,弥补单一属性的缺陷,在优化后的曲率属性的基础上进行追踪步长缩小后的蚂蚁体计算,形成新的融合属性体,新方法提取的蚂蚁体属性反映出裂缝连续性更好,分布规律更加清晰,东南部大断裂较为突出,与地质资料对比后结果可靠,为后期工作提供借鉴。     

透明地质保障技术构建方法

煤炭地质保障技术贯穿于煤炭工业的全生命周期,是实现煤炭资源安全高效智能绿色开采的基础和前提,在灾害防治、隐蔽致灾因素探查、煤炭智能开采等方面发挥着关键作用,而地质透明是提高智能分析与决策、自动精准控制与高效采煤能力的关键核心任务。以乌海矿区为例,为解决矿区智能化建设面临的地质条件复杂、透明地质保障能力薄弱的问题,采用以随掘地震、随采地震为代表的智能探测技术,获取采掘工作面实时地质数据;通过构建数据底座,利用多源数据融合技术,实现海量地质数据的融合分析;基于多源数据融合结果,构建三维地质几何模型和水、火、瓦斯等多属性模型,利用实时地质数据驱动模型更新,实现构造、水、火、瓦斯等隐蔽地质规律与分布特征的数字化表达。以地质模型为基础,融合地质异常体空间位置、几何大小、属性信息等,构建透明地质保障系统,实现隐蔽致灾因素的地质预报,为煤矿安全高效开采提供智能决策。研究成果为实现乌海矿区煤炭智能化开采提供地质保障,对于推动全国煤矿智能化建设具有重要的借鉴意义。      

基于地震属性分析的采空区探测技术与应用

整合、兼并后的煤矿采空区严重威胁矿井生产安全,制约矿井开采效率。结合山西临汾某工区实例,利用实际工区已知采空区的地质信息、三维地震勘探资料、采空区地球物理特征与属性技术特征。进行多种属性技术提取和综合分析解释,优选出煤炭勘探中常用的方差、三瞬、构造与均方根4种属性,采空区在该4种属性中异常特征明显,且在实例工区中采掘验证吻合良好,取得了较好的探测效果。     

三维地震属性解释技术在巷道探测中的应用

针对煤矿安全生产中老窑巷道的位置和边界难以确定的困扰,对采煤巷道进行正演模拟,分析了巷道在二维地震资料剖面上的反映特征及敏感属性特征。以内蒙某区三维地震为例,在高品质数据采集的前提下,对实际三维地震资料进行保幅处理;在常规解释的基础上提取平均振幅、平均地震能量和均方根振幅等多种属性进行巷道定位解释。最终,解释结果与采掘工程图比对,巷道定位准确。      

岩浆岩侵入煤层的地震属性识别技术

岩浆岩体严重影响井田的煤质、储量等,对采区工作面布置、巷道掘进及回采工作造成严重的影响,因而探测岩浆岩侵入煤层的范围对煤矿安全高效生产具有重大意义。在总结岩浆岩侵入体的地质特征基础上,建立岩浆侵入煤层地震地质模型,通过正演,对多种属性进行交互分析,发现主频能量属性与振幅类属性对岩浆岩反应较为敏感,并且随着岩浆岩厚度的逐渐增加能量类与振幅类属性逐渐降低。通过对QN煤矿103工作面高密度三维地震资料连井剖面10煤进行属性分析,发现频带宽度、中心频率、主振幅属性可以较好地识别岩浆侵入区。通过对勘探区10煤层进行频带宽度、中心频率和主振幅属性分析识别岩浆侵入区,其识别结果与钻孔实际揭露吻合较好,证明采用地震属性识别技术可以识别煤层岩浆岩侵入区范围。      

三维地震属性分析解释技术在山西赵庄矿的应用

依托山西晋煤集团赵庄矿三维地震勘探项目进行三维地震属性分析解释技术的应用研究,对其关键技术进行了重点描述,并应用多种属性联合解释方式与三维可视化技术、三维地质建模技术相结合,对小的断层和陷落柱等进行了解释。同时,选取多种属性作为BP神经网络预测模型的基本参数,预测了煤层的厚度。通过对比目前煤田三维地震勘探中通行的常规资料处理解释和属性分析解释两种方法的效果,认为属性分析解释更加精细,成果更加可靠。     

煤炭地质学“十三五”主要进展及展望

在简要分析煤炭地质学演变的基础上,重点回顾了“十三五”期间学科在基础理论研究、地质保障技术、煤岩检测技术方面的主要进展,同时指出面临的主要问题和未来一段时期的学科发展方向。认为“十四五”乃至更长一段时间内,煤炭地质学应围绕“提供充足绿色煤炭”和“减轻煤矿地质灾害”的煤炭工业发展目标,以攻克煤炭绿色勘查、精准智能开采和清洁高效利用中的关键地质理论和技术瓶颈为突破口,聚焦以下方面开展研究:①煤系矿产资源共伴生规律、协同勘探技术与开发地质条件精准评价方法;②智能物探仪器和钻探装备研制;③煤层中断层属性的叠前地震反演技术,槽波地震联合勘探技术、槽波雷达探测技术、高密度电法勘探技术的创新试验;④孔中、孔间、孔-巷、巷-巷等多方式立体探测与精细解释技术;⑤工作面煤/岩界面识别的多参数综合成像技术;⑥采动应力耦合叠加效应下煤矿动力地质灾害演化机理与微震监测和视电阻率法动态预警技术;⑦多源异构地质地理信息的深度融合与动态地质建模技术。      

地震属性的拟测井反演及在煤层解释中的应用

描述了地震属性的拟测井反演方法,即从地震属性中反演能够反映煤层特征的拟测井曲线。该方法将钻孔处的测井曲线和地震属性作为样本数据,经过神经网络训练后形成网络模型,以此模型反演非钻孔处的地震属性,得到三维测井曲线数据体。该数据体纵向分辨率高,横向分布精确可靠,经过解释,提供高准确度的煤层空间分布情况。      

蚂蚁追踪技术在三维地震精细解释中的应用——以淮北祁南煤矿82采区为例

煤矿安全高效开采对小断层、小陷落柱等解释精度的要求越来越高,基于蚂蚁算法的地震属性分析技术能够较好地识别落差3~5 m的小断层。以淮北祁南煤矿82采区三维地震数据为例,采用蚂蚁追踪技术增强异常边界特征,从蚂蚁体沿层切片和剖面上综合分析,提高了对小断层的识别能力。利用蚂蚁追踪技术解释的18条断层异常,其中15条与实际揭露的相比,吻合率较高,验证率达83.3%。